JP4258849B2 - 燃料供給装置 - Google Patents

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Description

本発明は、燃料タンクの内部の燃料を燃料タンクの外部へ供給する燃料供給装置に関する。
従来、燃料タンクの内部に燃料ポンプを設置する燃料供給装置が公知である。このような燃料供給装置は、燃料タンクの開口部を塞ぐフランジと、燃料タンクの内部に収容される燃料ポンプとを備えている。燃料ポンプは、ステーを介してフランジに支持されている。ステーのフランジ側の端部は、例えば圧入などによりフランジに設置されている穴部に収容されている。
例えば、特許文献1に開示されている発明のように、燃料ポンプを収容するサブタンクを備える燃料供給装置の場合、サブタンクは燃料タンクの底部に押し付けられる。そのため、サブタンクとフランジとの相対的なねじれは生じにくい。そのため、サブタンクをフランジに支持するステーに周方向へ加わる力は小さくなる。
特開平11−101166号公報
しかしながら、ポンプがフランジから燃料タンクの内部へ吊り下げる形式の燃料供給装置、またはサブタンクを燃料タンクの底部に押し付ける力が小さな燃料供給装置では、フランジと燃料ポンプとの間にねじれが生じる。このねじれが生じると、フランジに燃料ポンプを支持するステーには、フランジ側の端部において周方向へ回転させる力が生じる。ステーおよびステーが圧入されるフランジの穴部は断面が円形状である。そのため、フランジと燃料ポンプとの間にねじれが生じると、ステーはフランジの穴部において周方向へ回転する。
また、ステーの回転を防止するため、例えばピンやリングなどの別部材を設置することが考えられる。しかし、別部材の設置は、部品点数および組み付け工数の増大を招くおそれがある。
そこで、本発明の目的は、部品点数および組み付け工数の増大を招くことなく、ステーの周方向の回転を防止する燃料供給装置を提供することにある。
請求項1記載の発明では、ステーは穴部に収容される端部に、先端側から順に、先端部および回り止め部を形成している。穴部は、先端部が圧入される部位、および回り止め部が挿入されることでステーの周方向への回転を規制する部位からなる。これにより、例えばフランジと燃料ポンプとの間に相対的な回転が生じても、ステーは回り止め部によって穴部における周方向への回転が規制される。請求項1記載の発明では、ステー自身が回り止め部を有している。そのため、ステーの回転を防止するための別部材は不要である。したがって、部品点数および組み付け工数の増大を招くことなく、ステーの周方向への回転を防止することができる。
請求項2記載の発明では、回り止め部は非円形の断面形状であり、穴部は回り止め部の断面に相似する形状の断面を有している。そのため、穴部に収容されたステーの回り止め部は、周方向へ回転する力が加わると、穴部に内部において穴部を形成する内壁と接触し、回転が規制される。したがって、ステーの周方向への回転を防止することができる。
請求項3記載の発明では、回り止め部の断面は長円形状である。そのため、ステーの回り止め部には、径方向の両端に平行な二つの平面が形成される。また、穴部は断面がステーの回り止め部の断面と相似形状であるので、穴部には回り止め部と同様に平行な二つの平面が形成される。その結果、穴部の内部においてステーに周方向の力が加わると、回り止め部の平面と穴部の平面とが接触し、ステーの周方向への回転が規制される。したがって、ステーの周方向への回転を防止することができる。
請求項4記載の発明では、回り止め部の断面は略D字形状である。そのため、ステーの回り止め部には、径方向の一端に一つの平面が形成される。また、穴部は断面がステーの回り止め部の断面と相似形状であるので、穴部には回り止め部と同様に一つの平面が形成される。その結果、穴部の内部においてステーに周方向の力が加わると、回り止め部の平面と穴部の平面とが接触し、ステーの周方向への回転が規制される。したがって、ステーの周方向への回転を防止することができる。
請求項5記載の発明では、回り止め部の断面は矩形状である。そのため、ステーの回り止め部には、二組の平行な平面すなわち四つの平面が形成される。また、穴部は断面がステーの回り止め部の断面と相似形状であるので、穴部には回り止め部と同様に四つの平面が形成される。その結果、穴部の内部においてステーに周方向の力が加わると、回り止め部の平面と穴部の平面とが接触し、ステーの周方向への回転が規制される。したがって、ステーの周方向への回転を防止することができる。
請求項6記載の発明では、回り止め部は外壁に突起部を有している。突起部は、穴部を形成するフランジの内壁にくい込む。そのため、穴部に収容されたステーの回り止め部と、穴部の内壁との間に生じる摩擦力は大きくなる。その結果、ステーの周方向へ回転する力が加わっても、ステーの回転は規制される。したがって、ステーの周方向への回転を防止することができる。
請求項7または8記載の発明では、突起部は棘状または周方向へ不連続に複数形成されている。これにより、回り止め部と穴部の内周壁との接触面積が増大し、摩擦力は大きくなる。したがって、ステーの周方向への回転を防止することができる。
請求項9記載の発明では、二本のステーを備えている。二本のステーを結ぶ仮想直線は燃料ポンプの中心からずれている。これにより、二本のステーは、燃料ポンプに対し偏心して配置される。燃料ポンプをフランジにステーで支持する場合、フランジと燃料ポンプとの間にねじれが生じることがある。フランジと燃料ポンプとの間にねじれが生じると、ねじれによる力によってステーのフランジ側の端部には周方向への回転力が加わる。特に、燃料ポンプの径方向の両端部をステーで支持するとき、フランジと燃料ポンプとの間にねじれが生じると、ねじれによる力はステーのフランジ側の端部に回転力として加わりやすい。そこで、二本のステーを結ぶ仮想直線と燃料ポンプの中心とをずらして配置することにより、フランジと燃料ポンプとの間にねじれが生じても、ステーのフランジ側の端部に加わる回転力が低減される。したがって、ステーの周方向への回転を防止することができる。
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態による燃料供給装置を図2に示す。燃料供給装置10のフランジ11は、円板状に形成されている。フランジ11は、燃料タンク1の上壁に取り付けられ、燃料タンク1の開口部2を塞いでいる。燃料供給装置10のフランジ11以外の構成部品は、燃料タンク1の内部に収容されている。フランジ11は、吐出管12および電気コネクタ13を有している。
燃料タンク1の内部に収容されている構成部品は、燃料ポンプ20、燃料フィルタ21、プレッシャレギュレータ22およびサクションフィルタ23などを有している。燃料ポンプ20は、燃料タンク1の内部に直接収容されている。燃料ポンプ20は、燃料タンク1の内部の燃料を吸入する。燃料ポンプ20は、内部に図示しないモータを有している。燃料ポンプ20は、通電することにより、モータとともに回転する回転部材としての図示しないインペラが回転する。インペラの回転によって燃料吸入力が発生する。燃料ポンプ20から吐出した燃料は、燃料フィルタ21を通過する。燃料フィルタ21を通過した燃料は、プレッシャレギュレータ22で圧力が調整された後、蛇腹管24および吐出管12を経由して燃料タンク1の外部へ供給される。電気コネクタ13は、リード線14により燃料ポンプ20に接続している。
燃料フィルタ21は、燃料ポンプ20の径方向外側に設置されている。燃料フィルタ21は、燃料ポンプ20を周方向に覆っている。燃料ポンプ20の吸入側には、サクションフィルタ23が設置されている。サクションフィルタ23は、燃料ポンプ20に吸入される燃料に含まれている比較的な大きな異物を除去する。燃料フィルタ21は、燃料ポンプ20から吐出された燃料に含まれている比較的小さな異物を除去する。ブラケット25は、図2の下方から燃料ポンプを支持している。
なお、燃料ポンプ20の吐出側に設置される燃料フィルタ21は設置しなくてもよい。例えば、サクションフィルタ23による異物の捕集能力を向上、すなわちサクションフィルタ23で比較的小さな異物を除去することにより、燃料フィルタ21は廃止することができる。
燃料供給装置10は、燃料ポンプ20および燃料フィルタ21を収容するケース30を有している。ケース30は、径方向外側へ突出する筒状の接続部31を有している。接続部31は、図3に示すようにケース30に二か所設置されている。二つの接続部31を結ぶ仮想直線は、ケース30の中心からずれている。これにより、接続部31は、ケース30と偏心した位置に配置される。図2に示すように、接続部31は、接続部31を軸方向へ貫く孔部32を有している。
ステー40は、棒状に形成されている。ステー40は、例えばステンレスやアルミニウムなどの金属、あるいは樹脂などの非金属から形成されている。ステー40は、フランジ11およびケース30と接続している。ケース30に収容されている燃料ポンプ20は、二本のステー40によってフランジ11に支持されている。これにより、燃料ポンプ20は、ステー40によってフランジ11から燃料タンク1の内部へ吊り下げられる。ステー40は、一方の端部がフランジ11の圧入部15に圧入されている。ステー40は、フランジ11とは反対側の端部が燃料タンク1の内部に伸びており、接続部31の孔部32に挿入されている。
接続部31には、軸方向の両端部にリング33が設置されている。リング33は、例えば耐油性のゴムなどの弾性材料から形成されている。リング33は、略円筒状に形成され、内周側にステー40が挿入される。ステー40は、フランジ11と反対側の端部にワッシャ34が取り付けられる。接続部31に挿入されリング33が取り付けられたステー40は、端部にワッシャ34を取り付けることにより、燃料ポンプ20を収容するケース30に保持される。
燃料供給装置10は、燃料タンク1の内部の燃料の液面を検出するセンダゲージ60を備えている。センダゲージ60は、燃料ポンプ20などとともに燃料タンク1の内部に収容されている。センダゲージ60は、ステー40に支持されている。センダゲージ60は、本体61、検出部62、アーム63およびフロート64を有している。本体61は、外側へ伸びる腕部65および腕部66を有している。腕部65、66の先端は、それぞれステー40に嵌合している。
検出部62は、本体61に設置され、アーム63を回転可能に支持している。検出部62は、アーム63と接触する図示しない回路パターンが形成されている。アーム63の検出部62とは反対側の端部にはフロート64が設置されている。フロート64は、燃料タンク1の内部の燃料に浮遊する。フロート64が燃料タンク1の燃料の液面位置に応じて上下することにより、アーム63は検出部62を中心に回転する。これにより、アーム63と検出部62の回路パターンの接触状態は変化し、燃料の液面位置が検出される。
ステー40の外周側には、複数のパイプ26が被せられる。パイプ26は、ケース30の接続部31と、本体61の腕部65および腕部66と、フランジ11との間にそれぞれ設置されている。これにより、パイプ26は、接続部31と、本体61と、フランジ11との間の距離を規定するスペーサとなる。
次に、フランジ11とステー40との接続部分について詳細に説明する。
フランジ11は、図1に示すように燃料ポンプ20側すなわち燃料タンク1の内部側へ突出する圧入部15を有している。圧入部15は、図4および図5に示すように筒状に形成されており、内側にステー40が圧入される穴部16を有している。一方、ステー40は、フランジ11側の端部に先端部41および回り止め部42を有している。先端部41および回り止め部42は、ステーの大部分を占める同一外径の柱部43からフランジ11側へ突出している。先端部41は、階段状に形成されている。これにより、先端部41は、ステー40の穴部16への圧入を案内する。
回り止め部42は、柱部43と先端部41との間に設置されている。ステー40の先端部41、回り止め部42および柱部43は、一体に成形されている。回り止め部42は、図5(B)に示すように軸に垂直な断面が略長円形状である。すなわち、回り止め部42は、軸に垂直な断面が非円形である。そのため、回り止め部42には、径方向の両端に平行な二つの平面42aと、二つの平面42aを接続する二つの円弧面42bとが形成される。
また、フランジ11の穴部16は、図5(A)に示すようにステー40の断面に対応して相似形の断面の形状を有している。すなわち、フランジ11の穴部16も、ステー40と同様に軸に垂直な断面が略長円形状である。そのため、穴部16を形成するフランジ11の内壁には、径方向の両端部に平行な二つの平面16aと、二つの平面16aを接続する二つの円弧面16bとが形成される。ステー40を圧入部15に圧入する場合、フランジ11の穴部16の断面は、ステー40の回り止め部42の断面と概ね同一またはやや小さく形成されている。なお、ステー40を圧入部15に圧入せずに緩く挿入する場合、フランジ11の穴部16の断面はステー40の回り止め部42が回転しない程度に大きく形成してもよい。
ステー40を穴部16に挿入するとき、回り止め部42の平面42aと穴部16の平面16aとが密に接触する。これにより、ステー40は穴部16へ圧入される。すなわち、回り止め部42の平面42aおよび穴部16の平面16aは圧入面であり、回り止め部42の円弧面42bおよび穴部16の円弧面16bは圧入に関与しない。ステー40が圧入部15へ圧入されることにより、ステー40とフランジ11とは結合する。
ステー40はフランジ11に圧入されているため、圧入後、回り止め部42の平面42aと穴部16の平面16aとは密に接している。また、回り止め部42および穴部16の断面の形状は非円形である。そのため、ステー40に周方向へ回転する力が加わっても、回り止め部42の平面42aと穴部16の平面16aとの接触によってステー40とフランジ11との相対的な回転は規制される。
また、第1実施形態では、図3に示すようにケース30の接続部31を結ぶ仮想直線は燃料ポンプ20を収容するケース30の中心からずれている。そのため、二本のステー40を結ぶ仮想直線も、燃料ポンプ20を収容するケース30の中心およびフランジ11の中心からずれている。これにより、二本のステー40は、燃料ポンプ20およびフランジ11と偏心して配置されている。なお、図3はステー40の偏心配置の理解を容易にするための模式図であり、フランジ11に形成される吐出管12および電気コネクタ13、ならびにセンダゲージ60などの構成要素は図示していない。また、図3では、形状も簡素化して図示しており、燃料供給装置10の詳細な形状は反映していない。
二本のステー40を燃料ポンプ20およびフランジ11と偏心して配置することにより、フランジ11と燃料ポンプ20を収容するケース30との間に生じるねじれは所定の範囲で許容される。そのため、フランジ11と燃料ポンプ20を収容するケース30との間にねじれが生じても、そのねじれはステー40とフランジ11および燃料ポンプ20を収容するケース30との偏心によって吸収される。その結果、フランジ11と燃料ポンプ20との間にねじれが生じても、ステー40のフランジ11側の端部に加わる回転力は小さくなる。したがって、ステー40の周方向への回転を防止することができる。
第1実施形態の燃料供給装置10のように、燃料ポンプ20を収容するケース30がステー40を介してフランジ11に吊り下げられる場合、フランジ11と燃料ポンプ20を収容するケース30との間にはねじれが生じやすい。ねじれが生じると、ステー40の付け根すなわちフランジ11側の端部には、ステー40を周方向へ回転させる力が加わる。第1実施形態では、ステー40はフランジ11の圧入部15との相対回転を防止する回り止め部42を有している。そのため、ステー40の周方向へ力が加わっても、回り止め部42によってステー40の回転は規制される。したがって、別部材を用いることなく、ステー40の周方向への回転を防止することができる。
また、第1実施形態では、ステー40の回り止め部42およびフランジ11の穴部16にはそれぞれ平面42aおよび平面16aが形成される。そのため、平面42aと平面16aとの接触により、ステー40とフランジ11とは大きな力で圧入が維持される。また、平面42aと平面16aとの接触により、ステー40の回転は規制される。したがって、ステー40の周方向への回転を確実に防止することができる。
(第2、第3実施形態)
本発明の第2、第3実施形態による燃料供給装置の要部をそれぞれ図6または図7に示す。なお、第1実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第2実施形態および第3実施形態は、ステー40の回り止め部42およびフランジ11の穴部16の断面形状が第1実施形態と異なっている。
第2実施形態では、図6(B)に示すように回り止め部42の軸に垂直な断面は略D字形状である。これにより、ステー40の回り止め部42は、一つの平面42cと、この平面42cの両端部を接続する円弧面42dとを有している。また、図6(A)に示すようにフランジ11の穴部16は、ステー40の回り止め部42と相似形状の断面を有している。そのため、フランジ11の穴部16は、一つの平面16cと、この平面16cの両端部を接続する円弧面16dとを有している。
第2実施形態では、ステー40の回り止め部42およびフランジ11の穴部16にはそれぞれ一つの平面42cおよび平面16cが形成される。そのため、平面42cと平面16cとの接触により、ステー40とフランジ11とは大きな力で圧入が維持される。また、平面42cと平面16cとの接触により、ステー40の回転は規制される。したがって、ステー40の周方向への回転を確実に防止することができる。
第3実施形態では、図7(B)に示すように回り止め部44の軸に垂直な断面は矩形状である。これにより、ステー40の回り止め部44は、二組の平行な平面すなわち四つの平面44aを有している。また、図7(A)に示すようにフランジ11の穴部17は、ステー40の回り止め部44と相似形状の断面を有している。そのため、フランジ11の穴部17は四つの平面17aを有している。
第3実施形態では、ステー40の回り止め部44およびフランジ11の穴部17にはそれぞれ四つの平面44aおよび平面17aが形成される。そのため、平面44aと平面17aとの接触により、ステー40とフランジ11とは大きな力で圧入が維持される。また、平面44aと平面17aとの接触により、ステー40の回転は規制される。したがって、ステー40の周方向への回転を確実に防止することができる。
以上、説明した第1実施形態から第3実施形態では、回り止め部42、44または穴部16、17の断面形状として、長円形、略D字形状または矩形状を例に説明した。しかし、回り止め部42、44および穴部16、17には、例えば多角形状、星形状あるいは楕円形状など、非円形の断面であれば上述の実施形態の形状に限らず適用可能である。
(第4、第5実施形態)
本発明の第4、第5実施形態による燃料供給装置の要部をそれぞれ図8または図9に示す。なお、第1実施形態と実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
第4実施形態および第5実施形態は、ステー40の回り止め部の断面形状が第1実施形態と異なっている。第4実施形態および第5実施形態の場合、フランジ11の穴部の断面形状は従来のまま円形状でよい。
第4実施形態では、図8に示すようにステー40の回り止め部45は突起部451を有している。突起部451は、ステー40をフランジ11の圧入部15に圧入したとき、ステー40が圧入される穴部を形成しているフランジ11の圧入部15の内壁にくい込む。突起部451は、回り止め部45に規則的または不規則に棘状に突出して形成されている。これにより、回り止め部45には複数の突起部451が形成される。
第4実施形態では、回り止め部45に突起部451を形成することにより、ステー40をフランジ11の圧入部15に圧入したとき、突起部451はフランジ11の圧入部15の内壁にくい込む。これにより、ステー40とフランジ11との間の接触面積は拡大する。そのため、ステー40とフランジ11との間の摩擦力が大きくなり、ステー40の周方向への移動は規制される。したがって、ステー40の周方向への回転を防止することができる。
第5実施形態でも、図9に示すようにステー40の回り止め部46は突起部461を有している。突起部461は、ステー40をフランジ11の圧入部15に圧入したとき、ステー40が圧入される穴部を形成しているフランジ11の圧入部15の内壁にくい込む。突起部461は、回り止め部46の周方向へ不連続に複数形成されている。これにより、回り止め部46には径方向外側へ放射状に突出する突起部461が形成される。突起部461は、回り止め部46の軸方向の全長に対し全体に形成される。なお、突起部461は、回り止め部46の軸方向の全長に対し一部または不連続に形成してもよい。また、突起部461は、回り止め部46の周方向へ一定の間隔に限らず不定の間隔で形成してもよい。
第5実施形態では、回り止め部46に突起部461を形成することにより、ステー40をフランジ11の圧入部15に圧入したとき、突起部461はフランジ11の圧入部15の内壁にくい込む。これにより、ステー40とフランジ11との間の接触面積は拡大する。そのため、ステー40とフランジ11との間の摩擦力が大きくなり、ステー40の周方向への移動は規制される。したがって、ステー40の周方向への移動を防止することができる。
(その他の実施形態)
以上、説明した複数の実施形態では、燃料ポンプ20を収容したケース30をステー40によってフランジ11に吊り下げる形式の燃料供給装置10について説明した。しかし、サブタンクを有し、サブタンクの底部が燃料タンクの底壁に接する形式の燃料供給装置に本発明を適用してもよい。
本発明の第1実施形態による燃料供給装置の要部を示す断面図である。 本発明の第1実施形態による燃料供給装置を示す概略図である。 本発明の第1実施形態による燃料供給装置をフランジ側から見た模式図である。 本発明の第1実施形態による燃料供給装置のフランジおよびステーを示す概略図である。 (A)は図1のVA−VA線で切断した断面図であり、(B)は図1のVB−VB線で切断した断面図である。 本発明の第2実施形態による燃料供給装置を示す図であって、第1実施形態の図5に対応する断面図である。 本発明の第3実施形態による燃料供給装置を示す図であって、第1実施形態の図5に対応する断面図である。 本発明の第4実施形態による燃料供給装置のステーを示す概略図である。 本発明の第5実施形態による燃料供給装置のステーを示す図であって、(A)は(B)の矢印A方向から見た矢視図であり、(B)はステーのフランジ側端部を拡大した概略図である。
符号の説明
1 燃料タンク、2 開口部、10 燃料供給装置、11 フランジ、16 穴部、17 穴部、20 燃料ポンプ、40 ステー、42、44、45、46 回り止め部、451、461 突起部

Claims (9)

  1. 燃料タンクの開口部を塞ぐフランジと、
    前記燃料タンクの内部に収容され、吸入した燃料を前記燃料タンクの外部へ吐出する燃料ポンプと、
    一方の端部が前記フランジに接続し、他方の端部側において前記燃料ポンプを前記燃料タンクの内部に支持するステーとを備え、
    前記フランジは、前記燃料ポンプ側に前記ステーの前記燃料ポンプとは反対側の端部を収容する穴部を有し、
    前記ステーは、前記穴部に収容される端部が、先端側から順に、先端部および回り止め部を形成し、
    前記穴部は、前記先端部が圧入される部位、および前記回り止め部が挿入されることで前記ステーの周方向への回転を規制する部位からなることを特徴とする燃料供給装置。
  2. 前記回り止め部は前記ステーの軸に垂直な断面の形状が非円形であり、前記穴部は前記回り止め部の断面に相似する形状の断面を有していることを特徴とする請求項1記載の燃料供給装置。
  3. 前記回り止め部の断面は、一組の平行な辺を有する長円形状であることを特徴とする請求項2記載の燃料供給装置。
  4. 前記回り止め部の断面は、円弧と直線とから形成された略D字形状であることを特徴とする請求項2記載の燃料供給装置。
  5. 前記回り止め部の断面は、二組の平行な辺を有する矩形状であることを特徴とする請求項2記載の燃料供給装置。
  6. 前記回り止め部は、外壁に前記穴部を形成する内壁にくい込む突起部を有していることを特徴とする請求項1記載の燃料供給装置。
  7. 前記突起部は、前記回り止め部の外周壁に棘状に複数形成されていることを特徴とする請求項6記載の燃料供給装置。
  8. 前記突起部は、前記回り止め部の周方向へ不連続に複数形成されていることを特徴とする請求項6記載の燃料供給装置。
  9. 前記ステーを二本備え、
    二本の前記ステーを結ぶ仮想直線は、前記燃料ポンプの中心からずれていることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項記載の燃料供給装置。
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